谱线的形成和致宽，在各种天体的辐射谱中，往往有许多谱线，有的是发射线，有的是吸收线。谱线是由某种体系的分立能级之间的跃迁形成的。如果E1和E2是某个体系的两个分立能级，且E2＞E1，则当体系从E2向E1跃迁时，发射频率为的辐射；反之，当体系从E1向E2跃迁时，吸收频率为v的辐射。如果发射过程比吸收过程占优势，就会产生发射线；反之，则产生吸收线。在恒星光谱中，谱线是由原子、离子和分子的分立能级之间的跃迁引起的。例如，太阳光谱中的D1、D2线和H、K线，分别是由钠原子和钙离子在分立能级间的跃迁造成的。在射电波段，也有谱线。例如中性氢21厘米谱线就是由氢原子的超精细结构能级之间的跃迁引起的。超精细结构能级是由于原子核的自旋量和电子总角动量之间的耦合产生的（见原子的超精细结构）。在星际云中发现不少毫米波段的谱线，大多数的射电谱线是由各种星际分子的各个转动能级跃迁形成的。在X射线和γ射线的高能波段也开始发现谱线。例如，在武仙座X-1的X射线谱中发现了58千电子伏的谱线，它可能是由在强磁场中运动的电子朗道能级之间的跃迁形成的。